)对所述测检 物的所述响应。3. 根据权利要求1或2所述的方法，其中（S4)测定所述响应包括（S4)基于所述3D培 养基质（2)中的所述任意边界区（5)相对于所述第一末端部分（12)和/或所述第二不同 末端部分（14)的所述位置以及基于所述边界区（5)的形状来测定所述微生物（6)对所述 测检物的所述响应。4. 根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中（S2)连接所述第一流体通道（20) 的所述输入（22)包括： (510) 将所述第一流体通道（20)的所述输入（22)连接至包含第一流体的第一流体贮 存器（26)，所述第一流体包含所述第一浓度的所述测检物；和 (511) 将来自所述第一流体贮存器（26)的所述第一流体栗送到所述第一流体通道 (20)的所述输入（22)中并通过所述第一流体通道（20)的输出（24)排出；并且 (S3)连接所述第二流体通道（30)的所述输入（32)包括： (512) 将所述第二流体通道（30)的所述输入（32)连接至包含第二流体的第二流体贮 存器（36)，所述第二流体不含所述测检物或包含所述第二浓度的所述测检物；和 (513) 将来自所述第二流体贮存器（36)的所述第二流体栗送到所述第二流体通道 (30)的所述输入（32)中并通过所述第二流体通道（30)的输出（34)排出。5. 根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其还包括： (521) 获取所述3D培养基质（2)的至少一个图像；和 (522) 识别所述至少一个图像中的所述边界区（5)，其中（S4)测定所述响应包括（S4) 基于所述至少一个图像中识别的所述边界区（5)相对于所述第一末端部分（12)和/或所 述第二不同末端部分（14)的所述位置来测定所述微生物（6)对所述测检物的所述响应。6. 根据权利要求5所述的方法，其中 (521) 获取所述至少一个图像包括（S21)使用亮视野显微镜或使用相差显微镜（68)来 获取所述3D培养基质（2)的所述至少一个图像；和 (522) 识别所述边界区（5)包括通过计算机（62)来处理所述至少一个图像，所述计算 机（62)被配置成基于所述至少一个图像中的检测到的光强度来识别所述边界区（5)。7. 根据权利要求5所述的方法，其还包括（S20)向所述3D培养基质（2)中添加至少一 种荧光标记，所述荧光标记被构造成结合所述微生物（6)或被所述微生物（6)吸收，其中 (521) 获取所述至少一个图像包括（S21)使用荧光或共焦显微镜（68)来获取所述3D培养基质（2)的所述至少一个图像；和 (522) 识别所述边界区（5)包括通过计算机（62)来处理所述至少一个图像，所述计算 机（62)被配置成基于所述至少一个图像中的检测到的荧光来识别所述边界区（5)。8. 根据权利要求5至7中任一项所述的方法，其中（S21)获取所述至少一个图像包括 (S21)在至少于含有所述微生物（6)的所述培养物的所述3D培养基质（2)的所述至少一部 分上形成所述测检物的稳态浓度梯度之后获取所述3D培养基质（2)的所述至少一个图像。9. 根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其还包括： (S30)在所述第一流体或所述第二流体基本上未流动通过所述3D培养基质（2)的情 况下，通过将来自所述第一流体流的所述测检物扩散到所述3D培养基质（2)中来在所述3D 培养基质（2)的所述至少一部分上确立所述浓度梯度。10. 根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中 (52) 连接所述第一流体通道（20)的所述输入（22)包括（S2)将所述第一流体通道 (20)的所述输入（22)连接至所述第一流体流，所述第一流体流包含所述第一浓度的第一 测检物并且不含第二测检物或包含第三浓度的所述第二测检物； (53) 连接所述第二流体通道（30)的所述输入（32)包括（S3)将所述第二流体通道 (30)的所述输入（32)连接至所述第二流体流，所述第二流体流不含所述第一测检物或包 含所述第二浓度的所述第一测检物并且包含第四浓度的所述第二测检物，所述第四浓度高 于所述第三浓度，从而在所述3D培养基质（2)的所述至少一部分上形成所述第一测检物的 第一浓度梯度和所述第二测检物的第二浓度梯度；和 (54) 测定所述响应包括（S4)基于所述3D培养基质（2)中的任意边界区（5)相对于 所述第一末端部分（12)和/或所述第二不同末端部分（14)的相应位置来测定所述微生物 (6)对所述第一测检物和所述第二测检物的响应，所述任意边界区（5)在所述微生物（6)显 示出对所述第一测检物和所述第二测检物的第一响应的第一响应区（3)与所述微生物（6) 显示出对所述第一测检物和所述第二测检物的第二不同响应的相应第二响应区（4)之间。11. 根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中 (52) 连接所述第一流体通道（20)的所述输入（22)包括（S2)将所述第一流体通道 (20)的所述输入（22)连接至所述第一流体流，所述第一流体流包含所述第一浓度的第一 测检物并且包含第三浓度的第二测检物； (53) 连接所述第二流体通道（30)的所述输入（32)包括（S3)将所述第二流体通道 (30)的所述输入（32)连接至所述第二流体流，所述第二流体流不含所述第一测检物或包 含所述第二浓度的所述第一测检物并且不含所述第二测检物或包含第四浓度的所述第二 测检物，所述第四浓度低于所述第三浓度，从而在所述3D培养基质（2)的所述至少一部分 上形成所述第一测检物的第一浓度梯度和所述第二测检物的第二浓度梯度；和 (S4)测定所述响应包括（S4)基于所述3D培养基质（2)中的任意边界区（5)相对于 所述第一末端部分（12)和/或所述第二不同末端部分（14)的位置来测定所述微生物（6) 对所述第一测检物和所述第二测检物的混合物的响应，所述任意边界区（5)在所述微生物 (6)显示出对所述混合物的第一响应的第一响应区（3)与所述微生物(6)显示出对所述混 合物的第二不同响应的第二响应区（4)之间。12. 根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中所述培养室（10)具有侧接所述培 养室（10)的第三末端部分（16)的第三流体通道（40)和侧接所述培养室（10)的第四不同 末端部分（18)的第四流体通道（50)，并且所述测检物为第一测检物，所述方法还包括： 将所述第三流体通道（40)的输入连接至包含第三浓度的第二测检物的第三流体流； 将所述第四流体通道（50)的输入连接至不含所述第二测检物或包含第四浓度的所述 第二测检物的第四流体流，所述第四浓度低于所述第三浓度，从而在所述3D培养基质（2) 的至少一部分上形成所述第二测检物的浓度梯度；和 基于所述3D培养基质（2)中的任意边界区（5)相对于所述第三末端部分和/或所述 第四不同末端部分的位置来测定所述微生物（6)对所述第二测检物的响应，所述任意边界 区（5)在所述微生物（6)显示出对所述第二测检物的第一响应的第一响应区⑶与所述微 生物（6)显示出对所述第二测检物的第二不同响应的第二响应区（4)之间。13. 根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中（S4)测定所述响应包括（S4)基 于所述3D培养基质（2)中的所述任意边界区（5)相对于所述第一末端部分（12)和/或所 述第二不同末端部分（14)的位置来测定所述微生物（6)对所述测检物的易感性，所述任意 边界区（5)在生长微生物（6)的生长区（4)与未生长所述微生物（6)的非生长区（3)之间。14. 根据权利要求13所述的方法，其还包括（S40)基于所述边界区（5)的宽度来测定 所述微生物（6)对所述测检物的抗性。15. 根据权利要求13或14所述的方法，其还包括： (521) 获取所述3D培养基质（2)的至少一个图像； (522) 通过由计算机(62)处理所述至少一个图像来识别所述至少一个图像中的所述 边界区（5)，所述计算机（62)被配置成基于所述至少一个图像中的检测到的光强度来识别 所述边界区（5); (550) 所述检测到的光强度相对于所述3D培养基质（2)中的所述第一末端部分（12) 与所述第二不同末端部分（14)之间的位置的关系；和 (551) 基于所述关系来测定所述测检物针对所述微生物（6)的最小抑制浓度MIC。16. 根据权利要求15所述的方法，其中（S51)测定所述MIC包括： (560) 识别表示所述关系的信号中存在扭结的位置；和 (561) 将包括基于所述3D培养基质（2)中限定浓度的预定梯度信息与位置的关系将所 述位置转换成所述测检物的浓度。17. -种用于测定微生物（6)对测检物的响应的系统（60)，所述系统（60)包括： 流体装置（1)，其包括： 培养室（10)，其被构造成将所述微生物（6)的培养物容纳在三维3D培养基质⑵中； 第一流体通道（20)，其侧接所述培养室（10)的第一末端部分（12);和第二流体通道 (30)，其侧接所述培养室（10)的第二不同末端部分（14); 包含第一流体的第一流体贮存器（26)，所述第一流体包含第一浓度的所述测检物，所 述第一流体贮存器（26)被构造成连接至所述第一流体通道（20)的输入（22); 包含第二流体的第二流体贮存器（36)，所述第二流体不含所述测检物或包含第二浓度 的所述测检物，所述第二浓度低于所述第一浓度，所述第二流体贮存器（36)被构造成连接 至所述第二流体通道（30)的输入（32)以在所述3D培养基质（2)的至少一部分上形成所 述测检物的浓度梯度；和 基于计算机的系统阳2,66)，其被配置成i)获取所述3D培养基质（2)的至少一个图 像，ii)处理所述至少一个图像以识别所述3D培养基质（2)中的任意边界区（5)相对于所 述第一末端部分（12)和/或所述第二不同末端部分（14)的位置，所述任意边界区（5)在 所述微生物（6)显示出对所述测检物的第一响应的第一响应区（3)与所述微生物（6)显示 出对所述测检物的第二不同响应的第二响应区（4)之间，和ii)基于所述任意边界区（5) 的所述位置来测定所述微生物（6)对所述测检物的响应。18.流体装置（1)用于测定微生物（6)对测检物的响应的用途，所述流体装置（1)包 括： 培养室（10)，其被构造成将所述微生物（6)的培养物容纳在三维3D培养基质⑵中； 第一流体通道（20)，其侧接所述培养室（10)的第一末端部分（12)被构造成运载包含 第一浓度的所述测检物的第一流体流；和 第二流体通道（30)，其侧接所述培养室（10)的第二不同末端部分（14)并且被构造 成运载不含所述测检物或包含第二浓度的所述测检物的第二流体流，所述第二浓度低于所 述第一浓度，从而在所述3D培养基质（2)的至少一部分上形成所述测检物的浓度梯度，其 中所述用途包括基于所述3D培养基质（2)中的任意边界区（5)相对于所述第一末端部分 (12)和/或所述第二不同末端部分（14)的位置来测定所述微生物（6)对所述测检物的所 述响应，所述任意边界区（5)在所述微生物（6)显示出对所述测检物的第一响应的第一响 应区（3)与所述微生物（6)显示出对所述测检物的第二不同响应的第二响应区（4)之间。
【专利摘要】本发明公开一种流体装置(1)，其具有培养室(10)，所述培养室(10)被构造成容纳包含微生物(6)的培养物的3D培养基质(2)。通过在培养室(10)的不同末端部分(12,14)处提供相应的流体流并且包含不同浓度的测检物来在所述3D培养基质(2)上确立所述测检物的浓度梯度。基于所述3D培养基质(2)中的边界区(5)的位置来测定所述微生物(6)对所述测检物的响应。
【IPC分类】C12M1/00, C12Q1/04, B01L3/00
【公开号】CN105378100
【申请号】CN201480038969
【发明人】J·克雷于格, S·索斯朗德, 吴志刚
【申请人】格瑞丁泰克公司
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2014年7月10日
【公告号】EP3019625A1, US20160186231, WO2015005863A1